電氣節能技術與電力新能源的發展應用

潘至陽

（中能建（北京）能源研究院有限公司，北京 100011）

1 電氣節能技術的基本特征

電氣節能技術往往需要具備經濟性、合理性、原理先進性以及功能性等技術特征。在實踐過程中，電氣節能技術的應用必須依據其實際情況，滿足相應公共建筑物的基本功能需求，如依托于電氣節能技術實現建筑物照明設備和通風設備的設置等。而電氣節能技術的經濟性和合理性則主要體現在其應用必須對經濟成本進行科學評估和權衡，保證該技術所耗費的經濟成本在居民及企業可承擔的范圍內，切不可盲目追求節能，忽略其他配套部分的經濟成本投入。與此同時，還需對電氣節能技術的投資回報期限進行精準劃分，充分展現其綜合效益。除了滿足功能性、經濟性以及合理性技術特征之外，電氣節能技術的應用還必須展現專業性和現代化特色。在進行相關設備和材料的選用時，必須立足于實際成本和節能指標角度，保證所應用的電氣節能技術能夠實現利益最大化目標，以推動我國電力行業的可持續發展。

2 電氣節能技術應用措施

現階段，大量電氣設備的投入應用給電力能源帶來了不同程度的損耗，而電氣設備在操作運行過程中也會產生一定程度的能源損耗問題[1]。因此必須對新型電力節能技術進行全方位探索及研究，這樣才能有效降低電力能源在使用過程中產生的損耗問題。與此同時，還需加強現有電氣設備的節能處理，通過改善當前電氣設備的不足之處，以減少電能損耗，優化電力能源的整體利用效率。而各類節能新技術對當前電氣設備的節能改造和具體應用如圖1 所示。

圖1 電力節能技術的具體應用

2.1 加大新型節能技術的開發，減少能源浪費問題

目前，我國常用的供電方式以集中式供電為主。相比于集中式供電，借助分布式電源完成供電，可以更好地節約電力能源，減少電力能源傳輸過程中的損耗問題。在此過程中，可通過用戶終端進行分布式發電系統的安裝，實現分布式能源的自給自足。對比傳統的集中式供電方式，此類供電方式不僅減少了輸配電的整體消耗，同時還能滿足新能源開發，實現節能環保的目標。

2.2 借助節能技術對電氣設備進行改造，降低能耗

在操作應用電氣設備的過程中，會產生部分能源損耗，因此必須高度重視每一用電環節的改造，進而減少設備的用電損耗和資源浪費，為提升電力能源利用效率打下良好基礎。

首先，需完成變壓器的節能改造。作為電網輸電配電過程中不容或缺的重要內容，變壓器的作用不容忽視，依托節能技術完成變壓器的科學調節，也能進一步提高變壓器的利用效率，減少能源損耗。現階段，非晶合金鐵芯變壓器的應用逐漸成為有效降低電能損耗的重要方式，相比于其他變壓器而言，非晶合金鐵芯變壓器的后續運營維修難度較低[2]。

其次，需減少輸配線路的損耗。一般情況下，用戶和店員之間往往存在輸送距離，在這段距離內，通常需要架設電力線路或敷設線纜，通過電力線路和線纜完成電力能源的傳送。在進行該段距離的電力能源傳送時，或多或少都會出現電力能源的損耗問題，隨著線路距離的延長，造成的損耗也會因此而增加。因此在進行電力輸配電線路設計和布設時，必須嚴格遵循輸電距離最短原則，盡量縮短輸配電線路的整體長度，規范選擇輸配電線路導線的橫截面積，以減少電力能源的消耗。

再次，充分優化電網運行參數。優化處理電網運行參數，也可在一定程度上降低電能損耗。通常來說，在電網運行過程中，為有效改善無功電流和諧波而導致的電能損耗，可采取行之有效的措施，實現電網運行過程的諧波治理和無功補償。除此之外，相關單位在科學配置有功功率的同時，需要加強無功功率的科學化步設。而在此過程中，必須高度重視配電網中無功電流的實際分布情況，并對其分布情況進行全面合理調控，有效降低電網有功功率的整體損耗量。

此外，需進一步加強照明節能的改造工作。照明燈在人們的日常生產和生活過程中發揮著不容忽視的重要作用，而照明燈的合理選擇和正確使用與電能消耗的程度息息相關。在選擇照明方式的過程中，可加大自然光條件的利用，在開展照明設計時，也可加強人工照明與自然光的協調配合。除此之外，對于不同的場所，也可利用不同的光源。室外照明可選用高壓鈉燈等氣體光源；而針對臥室光源的設計，則可選用較為柔和的照明燈光，并搭配熒光燈平衡光源。從電氣節能技術原理的角度出發，進行照明系統節能設置時，還需加強照明系統及設備的安裝，保證安裝位置選擇的科學性和合理性，并在綜合分析實際照明需求的基礎上，充分突出節能開關的設計。通過安裝類似聲控開關等方式，進一步展現照明節能的優化效果，充分發揮電氣節能技術的實質性價值。

最后，完成空調節能的改造工作。作為調節室內溫度的重要工具，空調的裝設對于公共建筑來說，占據重要地位。但空調使用過程中會產生一定的電能消耗問題，因此必須高度重視空調節能設計，優化其節能配置。如通過合理調節空調系統參數，設定空調節能運行等方式，減少空調運行過程中產生的能源資源消耗，也可加大能耗等級較低的空調產品的應用，并在此基礎上節約電能[3]。

3 電力新能源的發展及應用

一般情況下，電力新能源和電氣節能技術通常同步出現。為推動電力行業的綠色環保發展，實現節能減排，必須加大電氣節能技術的應用，加強電力新能源的開發?，F階段，社會經濟高速發展，各行各業的生產生活都對電力電能提出了更高的要求，一旦出現能源緊缺現象，社會的整體發展步調便會處于停滯不前甚至倒退的狀態。而加大電力新能源的開發，則能有效緩解我國能源緊缺的問題和壓力，進而推動社會經濟的長效可持續發展。綜合目前形勢來看，我國電力新能源開發的步伐不斷加快，其面臨的機遇和挑戰也逐年增加，若想讓新能源開發應用效果達到預期標準，則必須綜合考量實際情況，合理設置電力能源的研發應用機制。

3.1 風能轉電能的發展應用

近年來，風能轉電能是電力新能源發展領域相對成熟的研發成果。我國風能的分布情況如表1 所示。

表1 我國風能分布情況

一般來說，風能轉電能展現出來的節能效果極具優勢，對緩解當下的能源資源緊缺具有明顯作用。風能轉換電能的應用可以有效提升電能運用的整體效率，而其發展應用則主要集中于我國西北區域[4]。該區域內不僅風沙較大，而且氣候相對干燥，風能資源相比其他區域更為豐富。當前我國風能轉換電能的大部分發電企業的技術水平仍有待提升，相比目前主流的火力發電方式而言，風能轉換電能的整體效率有很大的提升和進步空間。但相對于其他電力新能源而言，風能本身便具有清潔能源的個性化特征，因此其發展前景更為可觀。

3.2 太陽能轉電能的發展因素

作為新能源發展應用的主要構成部分，太陽能轉換電能的發展應用必將是大勢所趨。在太陽能轉換為電能的過程中，主要是通過分布式太陽能的方式進行發電，以滿足人們對電力能源日益增長的需求。而太陽能轉換電能的主要原理是依靠太陽能光伏系統完成發電控制系統的建設，其整體結構設計具有一定系統性和復雜性，因此在太陽能向電能轉化之前，必須要嚴格控制各個環節的工作，劃分好分項專業標準，保證其轉換的順暢性和穩定程度。太陽能發電的動力來源主要以太陽能電池板和蓄電池為主，其也是存儲太陽能的重要平臺。作為太陽能能源傳輸系統的重要構成部分，逆變器和控制器也發揮著極為關鍵的作用，綜合考量控制器中端運行狀態，并對其進行合理設定，以實現電網管理的聯接，進而保證太陽能轉換電能的效果。當下，建筑電氣設備中較為常見的太陽能熱水器和建筑屋頂常安裝的太陽能電池板，也都是太陽能轉化為電能的主流形式。

3.3 地熱能源的發展應用

我國北方地區冬季溫度較低，氣候相對干燥，大部分北方居民采用燃煤取暖，這種取暖方式會加劇能源資源的損耗，致使環境問題逐漸凸顯。隨著供暖設備不斷完善，地熱資源的高效應用理念開始得到大范圍的普及和推廣。目前，地熱資源供暖在我國部分區域的應用逐漸趨于成熟，而地熱能源的廣泛應用也節約了電能消耗，有效改善了區域整體的生態環境。在未來的發展過程中，也必須加大地熱能源的應用，為我國電力行業的長效穩定發展提供助力。

3.4 開發并應用核能資源

核能資源的全面開發及應用在電力新能源發展應用過程中占據重要地位，相比其他電力新能源而言，核能資源的能源收益和能源效率具有更明顯的優勢。但需注意，核能雖然屬于清潔能源行業，但其應用卻存在較高危險[5]。借助核能進行發電時，必須密切關注核反應堆技術的專業應用情況?，F階段，我國核反應堆技術的應用已趨于完善，其應用體系也相對完備，但在實際應用過程中，仍有需要改進的地方，只有這樣，核能資源才能得到全面開發和高效利用。因此，進入后續實踐階段后，我國應加大與發達國家的溝通交流，在與相關發達國家構建良好合作關系的基礎上，需要進一步加強核反應堆技術的研發，以充分發揮核能發電的價值和作用。目前，我國還需高度關注核反應堆技術應用的安全情況和風險問題，防止因技術不完備而導致風險事故的發生?？傊?，在進行核能資源的開發和利用時，必須加大實時完備監督和應急體系的構建，保證核能資源的穩定、高效以及安全應用。

4 結 語

隨著社會經濟的高速發展，資源緊缺問題日益加劇，對電氣節能技術和電力新能源的發展應用進行系統性分析和全面思考也極有必要?，F階段，電能應用領域不斷拓寬，大眾對電能資源的需求與日俱增。若想有效提升電能資源的利用效率，緩解電力資源的應用壓力，改善電力能源緊缺的現象，一方面要從應用端口出發，減少電能的整體損耗，通過加大新型節能技術的開發，借助節能技術對電氣設備進行改造等方式，達成緩解電能緊缺的目標。與此同時，針對當下傳統電力能源日趨枯竭的新局面，還需進一步加強電力新能源的開發及應用，在實現太陽能、風能、核能資源向電能轉化的同時，開拓電力新能源發展應用的新思路，可以有效緩解當下電力能源應用的巨大壓力，助力我國能源事業可以實現穩定可持續發展。